(57)【要約】  機台フレーム（１０）に対し第１移動体（１１Ａ）及び第１砥石台（１２Ａ）を介して第１砥石ヘッドが設けられている。砥石ヘッドのハウジングに傾動アーム（２８）の基端部を傾動可能に嵌合する。傾動アーム（２８）の先端部に計測器（４１）を回転可能に連結する。計測器（４１）の下端部にゲージ（４６）及び計測ピン（４７）を連結し、ゲージ（４６）をクランクシャフトのクランクピン（２３ａ）に係合する。傾動アーム（２８）の傾動中心（Ｏ２８）を第１砥石（１５Ａ）の回転中心（Ｏ１５）と同一軸線上に設定する。傾動アーム（２８）が傾動されて計測器（４１）の位置が変化しても、第１砥石（１５Ａ）とゲージ（４６）の位置関係は不変のため、クランクピン（２３ａ）の直径に応じて、ゲージ（４６）の位置調整を容易に行うことができ、計測器のゲージの移動軌跡を単純化して、ワークの外径寸法の計測作業を迅速に行うことができる研削盤。
2011013710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一軸線を中心に回転されるシャフト状のワークに回転砥石を接触させて研削を行うとともに、別の一軸線を中心に傾動される傾動アームの先端部に、前記ワークの外径を計測する計測手段を設けた研削盤において、
前記回転砥石の回転中心と前記傾動アームの傾動中心とを同一軸線上に配置したことを特徴とする研削盤。
【請求項２】
ワークがクランクシャフトであって、回転砥石が往復動することで回転中のクランクシャフトのクランクピンを研削できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の研削盤。
【請求項３】
前記計測手段を前記傾動アームの先端部に傾動アームの前記一軸線と平行な軸線を中心に回転可能に支持し、その計測手段の回転角度を調整するための調整手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の研削盤。
【請求項４】
前記傾動アームの傾動角度を調節するための角度調節手段を設け、その角度調節手段によって傾動アームの傾動中心を中心とした前記計測手段の位置を調節できるように構成したことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の研削盤。
【請求項５】
前記角度調節手段は、傾動アームを一方の傾動方向に付勢する付勢手段と、前記傾動アームと接離する作動子を動作させて前記付勢手段の付勢力に抗して傾動アームを回転させる第１のモータとを備えたことを特徴とする請求項３に記載の研削盤。
【請求項６】
前記調整手段は、前記計測手段と一体に回転される被動レバーと、駆動手段によって回転される別の被動レバーと、それらの両被動レバー間を連結するリンクとを有することを特徴とする請求項５に記載の研削盤。
【請求項７】
前記駆動手段は、第２のモータと、その第２のモータによって動作されるとともに、傾動アームの傾動中心を中心とした１つの円弧に沿う形状の円弧面が形成された作動子を有し、その円弧面が前記別の被動レバーに係合して同レバーを回転させることを特徴とする請求項６に記載の研削盤。
【請求項８】
前記計測手段を常には中立位置に保持するとともに、外力によって中立位置から回転されることを許容する保持手段を設けたことを特徴とする請求項３〜７のうちのいずれか一項に記載の研削盤。
【請求項９】
バネの力によって前記計測手段を中立位置に保持することを特徴とする請求項８に記載の研削盤。
【請求項１０】
前記計測手段がワークの外径を計測する位置にあるときに、傾動アーム及び計測手段の重量による荷重を軽減するための軽減手段を設けたことを特徴とする請求項１〜９のうちのいずれか一項に記載の研削盤。
【請求項１１】
前記軽減手段は、バネによって構成し、そのバネがデッドポイントを越えることにより、軽減手段が荷重の軽減状態になることを特徴とする請求項１０に記載の研削盤。
【請求項１２】
前記軽減手段による荷重の軽減度合いを調節するための荷重調節手段を設けたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の研削盤。
【請求項１３】
前記傾動アームにその中心を中心とした円弧状部を設け、その円弧状部が装置カバーの孔に挿通されたことを特徴とする請求項１〜１２のうちのいずれか一項に記載の研削盤。
【請求項１４】
前記傾動アーム及びリンクにその中心を中心とした円弧状部を設け、それらの円弧状部が装置カバーの孔に挿通されたことを特徴とする請求項６に記載の研削盤。
【請求項１５】
前記計測手段を用いてワークの種類を判別するようにしたワーク種判別手段を設けたことを特徴とする請求項１〜１４のうちのいずれか一項に記載の研削盤。
【請求項１６】
前記ワーク種別判別手段は、前記計測手段によって検出されたピン径及びクランクピンの回転半径の各データと、予め記憶されたワーク種のデータとを照合することを特徴とする請求項１５に記載の研削盤。
【請求項１７】
研削盤の支持部に同研削盤の回転砥石の回転中心を中心に傾動可能に取り付けられる取付部を有する傾動アームと、その傾動アームの先端に前記回転中心と平行な別の回転中心を中心に回転可能に支持された計測器とを備え、その計測器によってクランクピンのピン径を計測するようにした計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クランクシャフト等のワークの研削盤に係り、詳しくは、クランクピン等のワークの円柱状部の外径寸法を測定するための計測装置を備えた研削盤及び計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
研削盤においては、回転砥石によるワークの円柱状部の研削状態を計測するために、円柱状部の外径寸法を計測する計測装置が備えられている。
この研削盤の計測装置として、例えば特許文献１に開示されるような構成が従来から提案されている。この研削盤を図２４及び図２５に基づいて説明する。往復動可能な砥石台１０１の上面には軸受台１０２を介して図示しないモータの回転軸１０３が支持され、該回転軸１０３の先端部には回転砥石１０４が連結されている。【０００３】
前記軸受台１０２には、クランクシャフト１０６のクランクピン１０６ａの外径寸法を計測するための計測装置１１１が装着されている。前記計測装置１１１は、以下のように構成されている。すなわち、前記軸受台１０２の上面には、ブラケット１１２，支持軸１１３等を介して第１傾動アーム１１４が上下方向に傾動可能に支持されている。前記第１傾動アーム１１４の先端部には、連結軸１１５を介して第２傾動アーム１１６が上下方向に傾動可能に連節されている。【０００４】
前記第２傾動アーム１１６の先端部には筒状ケース１１７が支持され、この筒状ケース１１７内には作動ロッド１１８が移動可能に支持されている。該作動ロッド１１８の先端部には、前記クランクシャフト１０６のクランクピン１０６ａの外周面に接触して、該クランクピン１０６ａの外径寸法を計測する計測器１１９のピンが装着されている。前記筒状ケース１１７には支持ブロック１２０が取り付けられ、該支持ブロック１２０には前記クランクピン１０６ａの外周面と係合するように形成されたゲージ１２１が装着されている。前記支持ブロック１２０には、前記ゲージ１２１を前記クランクピン１０６ａに向かって案内するための案内部材１２２が装着されている。そして、第１傾動アーム１１４等の重量を利用して、計測器１１９がクランクピン１０６ａに掛けられる。【０００５】
前記ブラケット１１２には、前記第１傾動アーム１１４を傾動させるためのシリンダ１２３が装着されている。そして、図２４において、前記シリンダ１２３のピストンロッド１２４が図面の右方向に移動されて、前記第１傾動アーム１１４に結合された重量バランス確保用の重錘１２５が押動されると、前記第１傾動アーム１１４、第２傾動アーム１１６、支持ブロック１２０及びゲージ１２１等が図２４に示す計測位置から図２５に示すホームポジションに移動されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７‐１８５７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記従来の研削盤の計測装置１１１においては、前記第１傾動アーム１１４の傾動中心０１１４が前記回転砥石１０４の回転中心０１０４から変位した位置に設定されているので、基本的に以下の問題があった。【０００８】
すなわち、第１傾動アーム１１４と第２傾動アーム１１６とを連結する連結軸１１５の中心０１１６の移動軌跡が回転砥石１０４と中心０１０４と同心ではない。従って、図２５に示すホームポジションにある前記ゲージ１２１を、図２４に示す前記クランクピン１０６ａに接触される計測位置に向かって移動させる際に、前記第１傾動アーム１１４を、その傾動中心０１１４を中心として反時計回り方向へ傾動させるとともに、第２傾動アーム１１６を、その傾動中心０１１６を中心として時計回り方向に傾動させなければならい。【０００９】
このため、砥石１０４の外周面に接触して上下方向に往復運動するクランクピン１０６ａの外周面に対するゲージ１２１及び計測器１１２のピンの接触動作、つまりゲージ掛け動作は、仮に前記案内部材１２２が無い場合には、限定された位置、即ち回転されるクランクピン１０６ａが最上位置に停止された状態でしか行うことができない。【００１０】
この理由は、回転しているクランクピン１０６ａに適正なケージ掛けを行おうとすると、クランクピン１０６ａの回転位置に応じて、第１傾動アーム１１４の傾斜角及び第２傾動アーム１１６の傾斜角をそれぞれ適正な値に決定する必要がある。しかし、このようなことは実際上不可能である。従って、前述したゲージ掛けの際には、クランクピン１０６ａが最上位置に配置されたときに回転動作を停止する必要があり、ゲージ掛け外し時間が長くなるという問題がある。【００１１】
前記特許文献１においては、上述したゲージ掛け外し時間を短縮するために、前記支持ブロック１２０に案内部材１２２を取り付けている。そして、クランクピン１０６ａが回転動作途中のいずれの位置にあっても、クランクピン１０６ａに前記案内部材１２２を接触させて、ゲージ１２１のゲージ掛けを行うようになっている。【００１２】
上述したゲージ掛け外しのための時間を短縮するために、図２４及び図２５の構成においては、前記支持ブロック１２０に案内部材１２２を取り付け、回転運動中のクランクピン１０６ａに前記案内部材１２２を接触させて、ゲージ１２１をクランクピン１０６ａに対応させた状態で保持し、その状態で前記第１傾動アーム１１４及び第２傾動アーム１１６をそれぞれ傾動して、ゲージ掛けを行うようになっている。【００１３】
ところが、加工されるクランクシャフトのクランクピン１０６ａの径及びクランクピン１０６ａの上下運動ストロークは多種類に及ぶ。従って、クランクシャフトの種類に応じて、ゲージ掛け位置を調整する作業が必要となり、その作業が面倒である。又、クランクピン１０６ａにゲージ１２１が接触する際に大きな衝撃が発生することもあり、このような場合は、クランクピン１０６ａに接触する部分の寿命が短くなる問題があった。さらに、計測装置１１１には下方へ突出する案内部材１２２が設けられているため、ゲージ掛け前においては、案内部材１２２とクランクピン１０６ａとの接触を避けるために、傾動アーム１１６等を上方の退避位置に配置する必要がある。従って、クランクピン１０６ａの回転範囲の位置とゲージ１２１との間の距離が長くなる。このため、タイミングを計ってゲージ掛けを行なっても、前記と同様にクランクピン１０６ａとゲージ１２１との接触時には衝撃発生のおそれがある。【００１４】
しかも、第１傾動アーム１１４の傾動中心０１１４が前記回転砥石１０４の回転中心０１０４から変位した位置に設定されているので、クランクピン１０６ａが存在しない状態で傾動アーム１１４を下降させると、ゲージ１２１もしくは案内部材１２２が回転砥石１０４に衝突するおそれがある。【００１５】
この発明は、上記従来技術に存する問題点を解消して、ワークの円柱状部の外周面に対するゲージのゲージ掛けを容易にかつ円滑に行うことができるとともに、計測器の正確な測定動作を得ることができる研削盤及び計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記問題点を解決するために、本発明においては、一軸線を中心に回転されるシャフト状のワークに回転砥石を接触させて研削を行うとともに、別の一軸線を中心に傾動される傾動アームの先端部に、前記ワークの外径を計測する計測手段を設けている。そして、前記回転砥石の回転中心と前記傾動アームの傾動中心とを同一軸線上に配置している。【００１７】
従って、この発明は、傾動アームの先端部の計測器の回転軌跡が回転砥石の回転中心を中心とした円弧軌跡となる。このため、計測装置の回転軌跡が、回転砥石で研削されるワークの移動軌跡と対応されることができて、ゲージ掛け外し動作を円滑にかつ迅速に行なうことができる。【００１８】
前記の構成において、ワークがクランクシャフトであって、回転砥石が往復動することで、回転中のクランクシャフトのクランクピンを研削するとよい。このようにすれば、クランクピンを効率よく研削できる。【００１９】
前記計測手段を前記傾動アームの先端部に傾動アームの前記一軸線と平行な軸線を中心に回転可能に支持し、その計測手段の回転角度を調整するための調整手段を設けるとよい。このようにすれば、計測手段をピン径測定のための適正な位置に配置できるとともに、回転砥石のドレス時には、計測手段をドレスの邪魔にならない位置に配置できる。【００２０】
前記傾動アームの傾動角度を調節するための角度調節手段を設け、その角度調節手段によって傾動アームの傾動中心を中心とした前記計測手段の位置を調節できるように構成するとよい。このようにすれば、ワークに対する計測手段の位置を自在に調節できる。例えば、ワークの相違に関わらず、ワークに対して計測手段を掛けるための計測手段の待機位置をワークに対して充分に近づけることができる。このため、ゲージ掛け及びゲージ外し動作を短い距離で行なうことができ、ゲージ掛け外しのための時間を短くできるとともに、ゲージ掛けの際の衝撃を小さくできる。【００２１】
前記角度調節手段は、傾動アームを一方の傾動方向に付勢する付勢手段と、前記傾動アームと接離する作動子を動作させて前記付勢手段の付勢力に抗して傾動アームを回転させる第１のモータとを備えることが好ましい。このようにすれば、第１のモータの作動によって、計測手段を所要の位置に正確に位置させることができる。【００２２】
前記調整手段は、前記計測手段と一体に回転される被動レバーと、駆動手段によって回転される別の被動レバーと、それらの両被動レバー間を連結するリンクとを有するように構成するとよい。【００２３】
前記駆動手段は、第２のモータと、その第２のモータによって動作されるとともに、傾動アームの傾動中心を中心とした１つの円弧に沿う形状の円弧面が形成された作動子を有する。そして、その円弧面が前記別の被動レバーに係合して同レバーを回転させるようにするとよい。このようにすれば、前記円弧面が形成された作動子により被動レバーを適切に回転させることができる。【００２４】
前記計測手段を常には中立位置に保持するとともに、外力によって中立位置から回転されることを許容する保持手段を設けるとよい。このようにすれば、回転砥石がわずかに磨耗した程度では、傾動アームや計測器の回転範囲を演算によって設定しなおすような必要はなく、計測器の中立位置からの回転が許容されることにより、回転砥石の磨耗による研削範囲の変更に対応できる。【００２５】
前記計測手段は、バネの力によって前記計測手段を中立位置に保持するように構成するとよい。
前記計測手段がワークの外径を計測する位置にあるときに、傾動アーム及び計測手段の重量による荷重を軽減するための軽減手段を設けるとよい。このようにすれば、ワークに作用する計測荷重を小さくすることができて、ワーク加工及び計測を正確に行なうことができる。【００２６】
前記軽減手段は、バネによって構成し、そのバネがデッドポイントを越えることにより、軽減手段が荷重の軽減状態になるように構成するとよい。
前記軽減手段による荷重の軽減度合いを調節するための荷重調節手段を設けるとよい。このようにすれば、計測に際して適正な荷重を得ることができる。【００２７】
前記傾動アームにその傾動中心を中心とした円弧状部を設け、その円弧状部が装置カバーの孔に挿通されるようにするとよい。このようにすれば、傾動アームがカバーの孔内において開口面の方向に移動することを防止できる。従って、前記カバーの孔を小さくできて、クーラントの侵入を防止できる。【００２８】
前記傾動アーム及びリンクにその傾動又は回転中心を中心とした円弧状部を設け、それらの円弧状部が装置カバーの孔に挿通されるようにするとよい。この場合も、前記と同様に、傾動アーム及びリンクがカバーの孔内において開口面の方向に移動することを防止できる。従って、前記カバーの孔を小さくできて、クーラントの侵入を防止できる。【００２９】
前記計測手段を用いてワークの種類を判別するようにしたワーク種判別手段を設けるとよい。このようにすれば、異種ワークを検出したり、ワーク種別に応じた加工プログラムを読み出したりすることができて、研削加工を適切に実行できる。【００３０】
前記ワーク種別判別手段は、前記計測手段によって検出されたピン径及びクランクアームの長さの各データと、予め記憶されたワーク種のデータとを照合するように構成するとよい。【００３１】
計測装置に関する発明においては、研削盤の支持部に同研削盤の回転砥石の回転中心を中心に傾動可能に取り付けられる取付部を有する傾動アームと、その傾動アームの先端に前記回転中心と平行な別の回転中心を中心に回転可能に支持された計測器とを備えている。そして、その計測器によってクランクピンのピン径を計測するようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明を具体化した第１の実施形態の二頭式研削盤の非研削状態の右側面図。
【図２】二頭式研削盤の非研削状態の平面図。
【図３】二頭式研削盤の研削状態の右側面図。
【図４】計測器及び計測位置調整機構を示す拡大正面図。
【図５】傾動アームに対する計測器の装着状態を示す断面図。
【図６】（ａ）は図５の６−６線における断面図、（ｂ）はその一部断面図。
【図７】計測器の計測位置調整機構を示す右側面図。
【図８】傾動アームの動作を安定化させるための機構を示す右側面図。
【図９】クランクピンの外径の非計測状態の右側面図。
【図１０】クランクピンの外径の非計測状態の右側面図。
【図１１】クランクピンの外径の計測状態の右側面図。
【図１２】クランクピンの外径の非計測状態において、前記計測器を非干渉位置に反転した状態を示す右側面図。
【図１３】二頭式研削盤の電気構成を示すブロック図。
【図１４】この発明の研削盤の第２の実施形態を示す概略右側面図。
【図１５】図１４の１５−１５線における断面図。
【図１６】同研削盤においてクランクピンの回転に伴いクランクピンと計測器との接触部に作用する荷重を示すグラフ。
【図１７】この発明の研削盤の第３の実施形態を示す概略右側面図。
【図１８】図１７の一部を示す概略右側面図。
【図１９】バネとその関連構成を示す概略右側面図。
【図２０】第３実施形態の一部を示す断面図。
【図２１】第４実施形態の動作態様を示す線図。
【図２２】ピン径測定部を示す拡大図。
【図２３】第４実施形態の動作を示すフローチャート。
【図２４】従来の研削盤を示すクランクピンの外径の計測状態の右側面図。
【図２５】従来の研削盤を示すクランクピンの外径の非計測状態の右側面図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（第１の実施形態）
以下、この発明を二頭式研削盤に具体化した第１の実施形態を図１〜図１３に従って説明する。
【００３４】
図１及び図２に示すように、機台フレーム１０の上面の左右位置（図２の上下位置）には第１及び第２移動体１１Ａ，１１Ｂが図示しないＺ軸駆動機構によりそれぞれＺ軸（図２の上下方向の軸）方向に往復動可能に装着されている。前記両移動体１１Ａ，１１Ｂの上面には、砥石台としての移動体（以下第１及び第２砥石台１２Ａ，１２Ｂという）が図示しないＸ軸駆動機構によりそれぞれＸ軸（図１及び図２の左右方向）方向に往復動可能に装着されている。前記両砥石台１２Ａ，１２Ｂの上面には、モータよりなる砥石ヘッド１３Ａ，１３Ｂが固定され、両砥石ヘッド１３Ａ，１３Ｂの回転軸１４Ａ，１４Ｂには、第１回転砥石１５Ａ，第２回転砥石１５Ｂが固定されている。図２に示すように、前記砥石台１２Ａ，１２Ｂには、前記第１及び第２回転砥石１５Ａ，１５Ｂを覆うためのカバー１６Ａ，１６Ｂが取り付けられている。
【００３５】
一方、前記機台フレーム１０の上面には、取付台１７及びベース１８を介して主軸装置１９Ａ，１９ＢがＺ軸方向に位置調節可能に装着されている。前記両主軸装置１９Ａ，１９Ｂのモータの回転軸に連結されたクランプ機構２２には、ワークとしてのクランクシャフト２３がその両端のジャーナル２３ｂにおいてクランプされる。両主軸装置１９Ａ，１９Ｂは、クランクシャフト２３の長さに応じてＺ軸方向に位置調節される。
【００３６】
クランクシャフト２３には、円柱状部としての複数（例えば４つ）のクランクピン２３ａが設けられている。
前記クランプ機構２２に装着されたクランクシャフト２３のクランクピン２３ａは、前記主軸装置１９Ａ，１９Ｂのモータが回転されることによって、クランクシャフト２３の中心０２３を中心に所定の半径で回転,すなわち公転される。そして、図３に示すように、回転している前記第１及び第２回転砥石１５Ａ，１５Ｂがクランクピン２３ａの外周面に接触されるとともに、前記クランクピン２３ａの回転動作と同期してＸ軸方向に往復移動されることにより、該クランクピン２３ａの外周面が研削される。
【００３７】
次に、前記クランクシャフト２３のクランクピン２３ａの研削作業中において、２箇所のクランクピン２３ａの外径寸法をそれぞれ計測するための計測装置２５Ａ，２５Ｂについて説明する。なお、両計測装置２５Ａ，２５Ｂは同様に構成されているので、片方の計測装置２５Ａについて説明する。
【００３８】
図１及び図４に示すように、前記砥石ヘッド１３Ａのモータハウジング２６において、前記回転軸１４Ａを支持する支持部としての円筒状のボス部２６ａの外周面には、傾動アーム２８がその基端の取付部としてのリング部２８ａにおいてベアリング２７を介して上下方向へ傾動可能に支持されている。この傾動アーム２８の基端部には、屈曲部２８ｃが設けられている。そして、前記傾動アーム２８の傾動中心０２８が、前記第１回転砥石１５Ａの回転中心０１５と同一軸線（Ｚ軸）上に位置している。
【００３９】
次に、位置切換機構３０について説明する。この位置切換機構３０は、前記傾動アーム２８を傾動させることにより、該傾動アーム２８の先端部に傾動アーム２８の中心０２８（０１５）を通る軸線と平行な軸線を中心に回転可能に装着された後述する計測器４１を、ホームポジションＰｏと計測位置Ｐｓとの間で位置切換させる。前記計測器４１は、クランクピン２３ａの外径を計測するための計測手段を構成している。
【００４０】
図１及び図３に示すように、前記傾動アーム２８のリング部２８ａの外周面には、突出部２８ｄが一体に形成され、該突出部２８ｄには支軸３１によりローラ３２が回転可能に支持されている。
【００４１】
図２に示すように、前記第１回転砥石１５Ａのカバー１６Ａの側面には、取付フレーム３３が取り付けられ、該取付フレーム３３の上端には、図１及び図１３に示すように、傾動アーム２８の駆動手段及び角度調節手段を構成する第１のモータとしての正逆回転可能なエンコーダ３４ａ付きサーボモータ３４が固定されている。このサーボモータ３４の回転軸には、継手３５を介してボールねじ３６が連結されている。前記取付フレーム３３にはスライダー３７が上下方向に往復動可能に装着され、該スライダー３７には前記ボールねじ３６に螺合するボールねじナット（図示しない）が組付けられている。前記スライダー３７は作動子３８を有し、該作動子３８が前記ローラ３２に接離される。そして、前記サーボモータ３４によりボールねじ３６が回転されて、前記スライダー３７及び作動子３８が下降されると、作動子３８により前記ローラ３２が押し下げられて、傾動アーム２８が図１及び図３において時計回り方向に傾動される。反対に、前記作動子３８が上昇されると、傾動アーム２８及び計測器４１がその自重や後述するバネ７２の力によって図１及び図３において反時計回り方向に傾動される。そして、この傾動アーム２８，計測器４１及びバネ７２により、角度調節手段をなす付勢手段が構成されている。
【００４２】
次に、前記クランクシャフト２３のクランクピン２３ａの外径寸法を計測するための計測器４１及びその関連構成について説明する。
図５及び図６（ａ）に示すように、前記傾動アーム２８の先端部の取付孔２８ｅには、軸受筒４２が貫通され、該軸受筒４２のフランジ部４２ａがボルトによって傾動アーム２８に固定されている。前記軸受筒４２の内周面には、ベアリングを介して内筒４３が支持され、該内筒４３の内周面には、ベアリングを介して回転軸４４がＺ軸方向の軸を中心に回転可能に支持されている。該回転軸４４の一端部にはフランジ部４４ａが一体に形成され、該フランジ部４４ａには前記計測器４１が連結されている。図１に示すように、この計測器４１は、前記フランジ部４４ａに連結された計測器本体４５と、該計測器本体４５の下端部に連結された略Ｖ字状の係合凹部４６ａを有するゲージ４６と、前記計測器本体４５に装着され、前記クランクピン２３ａの外周面に接触する計測ピン４７とを備えている。
【００４３】
次に、前記クランクピン２３ａの外径変化に応じて、前記計測器４１を前記回転軸４４の中心軸線０４４の周りで回転させて計測姿勢を調整するための構成について説明する。
図５及び図６に示すように、前記内筒４３の端部には、被動レバー５１が一体形成されている。前記被動レバー５１の基端部に形成された軸孔５１ａ内において、前記回転軸４４の外周面にはスリーブ４８が介在されている。そして、前記回転軸４４及びスリーブ４８に形成されたキー溝４４ｂ，４８ａにキー５２が係合されることにより、回転軸４４とスリーブ４８との相対回転が阻止されている。
【００４４】
前記被動レバー５１の軸孔５１ａの下部には収容凹部５１ｂが形成され、該収容凹部５１ｂには、前記スリーブ４８の外周面に一体形成された作動凸部４８ｂが所定の隙間をもって収容されている。前記被動レバー５１の基端部には前記収容凹部５１ｂと対応するように、一対のネジ孔５１ｃが形成され、両ネジ孔５１ｃにはそれぞれプランジャ５３Ａが螺合されている。プランジャ５３Ａにはバネ５３Ｂによってボール５３Ｃが保持され、両プランジャ５３Ａのボール５３Ｃによって前記作動凸部４８ｂが挟持されている。図６（ｂ）に示すように、プランジャ５３Ａは、止めネジ５３Ｄによって、所要の進退位置にロックされる。このプランジャ５３Ａ，作動凸部４８ｂ等により、計測器４１を常には中立位置に保持するとともに、計測器４１が外力によって中立位置から回転されることを許容する保持手段が構成されている。
【００４５】
そして、前記計測器４１にその回転方向への外力が作用していない状態あるいは外力が小さい状態においては、前記スリーブ４８の作動凸部４８ｂが前記収容凹部５１ｂの中央位置に保持されている。又、前記計測器４１が図６（ａ）の矢印方向，すなわち時計回り方向及び反時計回り方向に外力を受けた場合、ボール５３Ｃがバネ５３Ｂの付勢力に抗して移動される。このため、該計測器４１の図６の矢印方向の揺動が許容される。
【００４６】
次に、前記被動レバー５１を傾動させるための傾動機構について説明する。
図３及び図７に示すように、前記傾動アーム２８の屈曲部２８ｃには、支軸５５により第１被動レバーとしての駆動レバー５６が回転可能に支持され、その端部には軸５７によりローラ５８が支持されている。前記駆動レバー５６の別の端部と、第２被動レバーとしての前記被動レバー５１の先端部との間には、リンク６０が連結ピン６１によって連結されている。
【００４７】
前記ローラ５８は、以下に述べる昇降機構によって昇降動作されるようになっている。図２及び図３に示すように所定位置に設けられた固定支持板６２の側面には、取付フレーム６３が取り付けられ、該取付フレーム６３の上端には、正逆回転可能な第２のモータとしてのエンコーダ６４ａ付きサーボモータ６４（図１３参照）が固定されている。このサーボモータ６４の回転軸には、継手６５を介してボールねじ６６が連結されている。前記取付フレーム６３にはスライダー６７が上下方向へ移動可能に装着され、該スライダー６７には前記ボールねじ６６に螺合されるボールねじナット（図示しない）が組付けられている。前記スライダー６７には、作動子６８が取り付けられ、該作動子６８が前記ローラ５８にその下側から接触されている。前記サーボモータ６４，作動子６８等は、前記計測器４１の回転角度を調整するための調整手段を構成している。
【００４８】
前記傾動アーム２８と前記駆動レバー５６との間には、図３及び図７（図７では、駆動レバー５６及びリンク６０等が手前に描かれている）に示すように、付勢部材としてのコイルスプリングよりなる第１バネ６９が掛止具７０によって掛装されている。そして、常には該第１バネ６９によって、前記駆動レバー５６が反時計回り方向に付勢され、前記駆動レバー５６の先端部に設けたローラ５８が前記作動子６８上の円弧面６８ａに係合されている。この円弧面６８ａは、傾動アーム２８の傾動中心０２８を中心とした円弧に沿う形状に形成されている。
【００４９】
この状態で、図３に示す前記サーボモータ６４によりボールねじ６６が回転されて、前記スライダー６７及び作動子６８が上方に移動されると、作動子６８とローラ５８との係合を介して駆動レバー５６が前記第１バネ６９の弾性力に抗して図３及び図７において時計回り方向に傾動される。このため、リンク６０を介して被動レバー５１が時計回り方向に回転され、計測器４１が同方向に回転されて、計測器４１が第１回転砥石１５Ａから離隔される。反対に、サーボモータ６４の回転によりスライダー６７及び作動子６８が下方に移動されると、前記第１バネ６９の蓄勢力によって前記駆動レバー５６が反時計回り方向に回転され、計測器４１が第１回転砥石１５Ａに接近される。
【００５０】
ところで、前記クランクシャフト２３のクランクピン２３ａの研削作業が所定時間行われて、第１回転砥石１５Ａの直径寸法が磨耗により減少した場合には、その減少分だけクランクピン２３ａに対する研削位置が変化する。この場合、前記減少分だけ回転砥石１５Ａを前進させるとともに、前記計測器４１の計測位置を調節することができる。しかし、図１３に示す制御装置４９からの制御信号によって前記サーボモータ６４を作動して計測器４１を小刻みに調節するのは煩わしい。このため、本実施形態では前述した図６（ａ）（ｂ）に示す構成によって対応するようにしている。
【００５１】
すなわち、第１回転砥石１５Ａの直径寸法の減少に伴うクランクピン２３ａの位置が変化して、前記計測器４１のゲージ４６に中心軸線０４４を中心とした外力が作用すると、計測器本体４５が回転軸４４を中心に前記プランジャ５３Ａのバネ５３Ｂの力に抗して微小角度の範囲で回転される。従って、例えば第１回転砥石１５Ａの直径が小さくなり、クランクシャフト２３のクランクピン２３ａの研削位置が変位しても、その位置変位したクランクピン２３ａの外周面に対して、前記計測器４１のゲージ４６が適正な計測（ゲージ掛け）位置となるように、計測器４１が前記バネ５３Ｂの弾性力に抗して回転軸４４を中心に回転されて、計測が継続される。
【００５２】
次に、前記傾動アーム２８の傾動動作を円滑に行わせるための傾動動作安定機構Ｋ３について説明する。
図４及び図８に示すように、固定フレーム７１（又は前記カバー１６Ａ）と、前記傾動アーム２８の屈曲部２８ｃとの間には、付勢部材としてのコイルバネよりなる第２バネ７２が第１係止ピン７３及び第２係止ピン７４によって掛装されている。前記第１及び第２係止ピン７３，７４は、ベアリング７５により固定フレーム７１及び屈曲部２８ｃに対して回転可能に支持されている。前記第２係止ピン７４が前記第１係止ピン７３と傾動アーム２８の傾動中心０２８（回転砥石１５Ａの回転中心０１５）を結ぶ直線Ｈ上にあるとき、第２バネ７２がデッドポイントに位置されて、第２バネ７２のバネ力によるモーメントが零となるように構成されている。この第２バネ７２は、前記傾動アーム２８，計測器４１の重量による荷重を軽減するための軽減手段を構成している。
【００５３】
そして、図３に示すように、前記計測器４１が上方に持ち上げられ、かつ第１回転砥石１５Ａから所定距離だけ離隔されたホームポジションＰｏにあって、傾動アーム２８が上向き傾斜状態にあるときには、図８に実線で示すように、前記第２係止ピン７４が直線Ｈの後方に位置している。この状態では、前記第２バネ７２が引き延ばされて蓄勢され、この蓄勢力Ｆ１によって前記傾動アーム２８が図８の反時計回り方向に付勢されている。さらに、このとき、傾動アーム２８には、その自重によって反時計回り方向への回転モーメントＭ１が作用している。この回転モーメントＭ１は、次のように表わされる。すなわち、傾動アーム２８及び計測器４１の重心Ｇに作用する自重をＷとし、回転中心０１５から重心Ｇまでの回転半径をＲ１とし、自重Ｗの重心Ｇを通る接線方向及び半径方向の分力をＷａ，Ｗｂとすると、
Ｍ１＝Ｗａ×Ｒ１
で表わされる。従って、図８の実線状態においては、傾動アーム２８には蓄勢力Ｆ１と回転モーメントＭ１との合力が作用する。
【００５４】
反対に、クランクピン２３ａが下方に回転されて、傾動アーム２８が反時計回り方向に傾動されると、図８に二点鎖線で示すように第２係止ピン７４が直線Ｈの前方に移動され、第２バネ７２が伸張されて、傾動アーム２８に蓄勢力Ｆ２が付与される。この状態においては、傾動アーム２８及び計測器４１には、反時計回り方向への回転モーメントＭ２が作用している。この回転モーメントＭ２は、傾動アーム２８及び計測器４１の重心Ｇに作用する自重をＷとし、回転中心０１５から重心Ｇまでの回転半径をＲ１とし、自重Ｗの重心Ｇを通る接線方向及び半径方向の分力をＷｃ，Ｗｄとすると、
Ｍ２＝Ｗｃ×Ｒ１
で表わされる。この場合、Ｗａ＜Ｗｃであるため、前記回転モーメントＭ２は回転モーメントＭ１よりも大きくなる。しかし、この状態においては、第２バネ７２の蓄勢力Ｆ２によって前記傾動アーム２８が時計回り方向に付勢されているので、大きくなった回転モーメントＭ２を打ち消すことができる。従って、図８の２点鎖線状態においては、傾動アーム２８には蓄勢力Ｆ２と回転モーメントＭ２の差の力が作用する。回転モーメントＭ２は蓄勢力Ｆ２より大きい。従って、第２係止ピン７４が前記直線Ｈを図８の左方に越えた後、傾動アーム２８及び計測器４１の重量荷重の軽減状態になって、傾動アーム２８及び計測器４１の往復傾動を小さな力で安定して行うことができる。
【００５５】
図１及び図３に示すように、前記カバー１６Ａ，１６Ｂには、第１及び第２回転砥石１５Ａ，１５Ｂによるクランクピン２３ａの研削動作中に、冷却液をクランクピン２３ａに供給するための給液ノズル７７が設けられている。この給液ノズル７７は、図１に示す作動位置（研削加工部に近接して同部にクーラントを供給する位置）と退避位置（傾動アーム２８及び計測器４１の移動軌跡外）とのいずれかの位置に配置される。図２に示すように、主軸装置１９Ａの近傍には、第１回転砥石１５Ａ及び第２回転砥石１５Ｂの外周面をドレッシングするための円盤状のドレッサ７８を備えたドレッシング機構７９が装着されている。
【００５６】
この実施形態において、計測器４１を反転させるための反転機構としての機能が備えられている。そして、前記ドレッシング機構７９により第１及び第２回転砥石１５Ａ，１５Ｂをドレッシングする際には、前記計測器４１が所定角度回転されて、図９に示すホームポジションＰｏから、図１２に示すようにドレッシング機構７９と干渉しない非干渉位置Ｐｎへ移動されるようになっている。
【００５７】
なお、図１３に示す記憶部５０には、加工プログラムや、加工にともなって生じる一時的なデータ等、各種のデータが記憶される。
次に、前記のように構成された研削盤の動作について説明する。
【００５８】
図１に示す状態では、前記第１及び第２移動体１１Ａ，１１Ｂが原位置に位置している。すなわち図２に示すように、クランクシャフト２３側から見て、第１移動体１１Ａが機台フレーム１０上の左側に、第２移動体１１Ｂが右側に位置している。それとともに、第１及び第２砥石台１２Ａ，１２Ｂが、Ｘ軸方向において後退端（原位置）に位置している。この状態で、前記主軸装置１９Ａ，１９Ｂに把持されたクランクシャフト２３が静止されるとともに、第１及び第２回転砥石１５Ａ，１５Ｂが回転されている。又、計測器４１が図９に示すホームポジションＰｏに保持されるとともに、給液ノズル７７が加工位置に近接する位置に保持されている。なお、以下に説明するクランクピン２３ａの粗研削作業においては、計測器４１によるクランクピン２３ａの直径の計測は行われず、仕上げ研削の際に計測が行われる。
【００５９】
図１に示す状態で、クランクピン２３ａの粗研削を行う場合には、制御装置４９からの制御信号に基づいて、主軸装置１９Ａ，１９Ｂ間に把持されたクランクシャフト２３がジャーナル２３ｂの中心を中心として回転される。同時に、回転砥石１５Ａ，１５Ｂが回転されるとともに、クランクピン２３ａの公転に伴って第１及び第２砥石台１２Ａ，１２ＢがそれぞれＸ軸方向に往復動される。このようにして、第１及び第２回転砥石１５Ａ，１５Ｂによって、クランクシャフト２３の２つのクランクピン２３ａが同時に粗研削される。
【００６０】
このクランクピン２３ａの粗研削作業中においては、サーボモータ６４が作動されて、スライダー６７及び作動子６８が下降される。すると、前記ローラ５８が第１バネ６９の蓄勢力によって、作動子６８の円弧面６８ａに接触された状態で下方に移動される。この動作により、駆動レバー５６が支軸５５を中心に反時計回り方向に回転される。この回転によって、図９に二点鎖線で示すように、前記リンク６０、被動レバー５１等を介して、計測器４１がホームポジションＰｏから回転軸４４を中心に反時計回り方向に回転され、計測器４１のゲージ４６及び計測ピン４７が回転砥石１５Ａ，１５Ｂの外周面に近接する位置Ｐｇに移動される。
【００６１】
さらに、図９に示すクランクピン２３ａの粗研削作業中においては、前記位置切換機構３０のサーボモータ３４が作動されて、前記スライダー３７及び作動子３８が上方向に移動される。すると、前記傾動アーム２８及び計測器４１が傾動中心０２８（回転砥石１５Ａの回転中心０１５）を傾動中心として、反時計回り方向に真円弧軌跡に沿って傾動され、計測器４１がクランクシャフト２３のクランクピン２３ａに向かって移動される。そして、計測器４１のゲージ４６及び計測ピン４７がクランクピン２３ａの外周面に接触される直前の位置、すなわち図１０に示す待機位置Ｐｗに移動されて停止される。この待機位置Ｐｗは、クランクシャフト２３の種類に応じて適切な位置に設定される。
【００６２】
その後、粗研削が終了すると、引き続き仕上げ研削が開始される。この仕上げ研削は、クランクシャフト２３の加工送り量のみを少なくして、時間当たりの研削量が少なくされるようにしている。従って、クランクピン２３ａに対する研削加工は停止されることなく粗研削から仕上げ研削に移行される。
【００６３】
このとき、傾動アーム２８は、サーボモータ３４の駆動により、スライダー３７及び作動子３８が上方へ移動することにより下降し、クランクピン２３ａの外周面に計測器４１のゲージ４６及び計測ピン４７が接触する。そして、図１１に示すように、スライダー３７及び作動子３８はローラ３２の動作上限（２点鎖線位置０３２）を越えた位置（２点鎖線位置００３８）で停止するとともに、前記サーボモータ６４が作動されて、前記スライダー６７及び作動子６８が下方に再移動され、作動子６８がローラ５８から離隔される。この状態で、クランクピン２３ａに対する仕上げ研削が実行される。
【００６４】
そして、前記クランクピン２３ａの仕上げ研削動作中においては、図１１に示すように、前記傾動アーム２８及び計測器４１が自重により、傾動中心０２８を中心として反時計回り方向に付勢されているので、計測器４１のゲージ４６が前記クランクピン２３ａの外周面に常時接触した状態に保持されている。そして、この状態で、計測器４１の計測ピン４７によってクランクピン２３ａの外径寸法が計測される。
【００６５】
この場合、計測器４１によって計測されたクランクピン２３ａの外径寸法の測定データは、制御装置４９に送信される。この制御装置４９においては、クランクピン２３ａの外径寸法が目標値の外径寸法に達したか否かが判断される。そして、測定値が目標値になったと判断されると、該制御装置４９からクランクピン２３ａの研削作業の停止信号が出力されて、前記サーボモータ３４，６４が作動され、傾動アーム２８及び計測器４１が図１１に示す計測位置Ｐｓから図９に二点鎖線で示す位置Ｐｇへ移動された後、図３に示すように、前記第１及び第２砥石台１２Ａ，１２Ｂが後退されるとともに、クランクシャフト２３の回転が停止される。その後、計測器４１が図９及び図３に実線で示すホームポジションＰｏに移動される。
【００６６】
続いて、前記第１及び第２移動体１１Ａ，１１Ｂが、それぞれに未研削の２つのクランクピン２３ａと対応する位置に移動され、前述した動作と同様な動作が繰り返されて、そのクランクピン２３ａの粗研削及び仕上げ研削作業が行われる。その後に、一本のクランクシャフト２３における複数のクランクピン２３ａの研削が全て終了すると、次のクランクシャフト２３のクランクピン２３ａに対する研削が引き続き行われる。
【００６７】
このように、長時間に亘って、クランクシャフト２３の研削作業が行われて、第１及び第２回転砥石１５Ａ，１５Ｂの外周面の研削機能が低下した場合には、ドレッシング機構７９を用いて第１及び第２回転砥石１５Ａ，１５Ｂのドレッシングが行われる。この場合には、給液ノズル７７がドレッシング機構７９との干渉を避ける退避位置に移動された後、図１２に実線で示すように、サーボモータ６４により作動子６８が大きく上昇されて、ホームポジションＰｏに配置された計測器４１が非干渉位置Ｐｎに移動される。この状態で、第１砥石台１２Ａ又は第２砥石台１２ＢがＸ軸及びＺ軸方向に移動され、第１回転砥石１５Ａ又は第２回転砥石１５Ｂがドレッシング機構７９のドレッサ７８に接触されて、回転砥石１５Ａ，１５Ｂのドレッシング作業が行われる。
【００６８】
上記実施形態の研削盤によれば、以下のような効果を得ることができる。
上記実施形態では、傾動アーム２８の傾動中心０２８と、回転砥石１５Ａ，１５Ｂの回転中心０１５とを同一直線上において一致させている。よって、傾動アーム２８に支持された計測器４１のゲージ４６をホームポジションＰｏから位置Ｐｇへ移動させた後、該位置Ｐｇから待機位置Ｐｗを介して計測位置Ｐｓまで移動させる間の移動軌跡を、回転砥石１５Ａ，１５Ｂの外周面の円弧と同心の円弧にすることができる。このため、傾動アーム２８が傾動しても、計測器４１のゲージ４６と、回転砥石１５Ａ，１５Ｂの外周面との距離は一定に保たれる。従って、クランクピン２３ａに対するゲージ４６の位置調整を複雑な演算を要することなく、容易に行なうことができる。このため、粗研削から仕上げ研削に移行する際に、クランクピン２３ａが公転していても、計測器４１をクランクピン２３ａ上に円滑にセットでき、つまり、ゲージ掛けを円滑に、かつ正確に行なうことができ、ゲージ掛け動作時の衝撃を緩和して、計測器４１の正確な動作を得ることができる。
【００６９】
又、前記のように、ゲージ４６を回転砥石１５Ａ，１５Ｂの中心を中心として回転砥石１５Ａ，１５Ｂの外周面に沿って移動させることができるため、背景技術で述べた従来のゲージ１２１の案内部材１２２を省略することができる。従って、サーボモータ３４の駆動により、図１０に示すように、前記計測器４１のゲージ４６の待機位置Ｐｗを、クランクシャフト２３のクランクピン２３ａの上方においてクランクピン２３ａに近接するように設定することができる。従って、計測器４１のホームポジションＰｏから待機位置Ｐｗへの移動を粗研削中に行ない、かつ該待機位置Ｐｗから計測位置Ｐｓへの切換動作及びその逆の動作，すなわちゲージ掛け外し動作をクランクシャフト２３の種類が相違しても、短い距離で、従って短時間で迅速に行って、クランクピン２３ａの外径寸法の計測動作を迅速に行うことができるとともに、ケージ掛けにともなう衝撃を緩和できる。又、待機位置Ｐｗをクランクシャフト２３の種類に応じて調整することで、前記待機位置Ｐｗと計測位置Ｐｓとの距離を短くすることができるので、前記と同様に、クランクピン２３ａの仕上げ研削作業中におけるゲージ掛け動作時の衝撃を緩和して、計測器４１の正確な動作を得ることができる。このことにより、従来のゲージ１２１の案内部材１２２を省略することができる。
【００７０】
上記実施形態では、前記ドレッシング機構７９による回転砥石１５Ａ，１５Ｂのドレッシング動作に先立って、計測器４１を図９に実線で示すホームポジションＰｏから図１２に示す非干渉位置Ｐｎに移動させて、ドレッシング機構７９と干渉しない位置に容易に切り換えることができる。
【００７１】
上記実施形態では、図４及び図８に示すように、第２バネ７２の一端をカバー１６Ａに支持した第１係止ピン７３に係止し、第２バネ７２の他端を前記傾動アーム２８の屈曲部２８ｃに連結した第２係止ピン７４に係止している。そして、前記計測器４１がホームポジションＰｏにあるとき、第２係止ピン７４が前記第１係止ピン７３と回転砥石１５Ａ，１５Ｂの回転中心０１５とを結ぶ直線Ｈから外れ、第２バネ７２が伸張されて、傾動アーム２８に下方傾動方向への蓄勢力Ｆ１が付与されるようにしている。このため、傾動アーム２８を反時計回り方向に傾動させて計測器４１をホームポジションＰｏから待機位置Ｐｗへ移動させる動作を、前記蓄勢力Ｆ１を利用してスムーズに行うことができる。
【００７２】
そして、クランクピン２３ａが下方に移動されるのに伴って傾動アーム２８が反時計回り方向に傾動されると、図８に二点鎖線で示すように、第２係止ピン７４が直線Ｈの前方に移動され、第２バネ７２が伸張されて、傾動アーム２８に上方傾動方向への蓄勢力Ｆ２が付与されるようにしている。このため、図１１において、クランクピン２３ａの研削作業中に、クランクピン２３ａの回転運動に伴って、傾動アーム２８が上下方向に往復傾動される際に、その傾動アーム２８の自重を前記第２バネ７２の蓄勢力Ｆ２（引張力）により打ち消して、傾動アーム２８の往復傾動をスムーズに行うことができる。
【００７３】
上記実施形態では、傾動アーム２８の先端部に計測器４１を回転可能に装着するとともに、揺動機構Ｋ２によって計測器４１を所定角度範囲内で往復回転可能に、かつ常にはプランジャ５３Ａのバネ５３Ｂによって中立位置に保持するようにしている。このため、前述したように、第１及び第２回転砥石１５Ａ，１５Ｂの直径が減少して、クランクピン２３ａのＸ軸方向の座標位置が若干変位しても、計測器４１をプランジャ５３Ａのバネ５３Ｂの付勢力に抗して移動させることができる。このため、計測器４１のゲージ４６をクランクピン２３ａの変位に追従させることができる。従って、回転砥石１５Ａ，１５Ｂの直径減少に伴う計測器４１の位置調整を簡便な装置で実行することができる。
【００７４】
（第２の実施形態）
次に、図１４〜図１６に基づいて、この発明を具体化した研削盤の第２の実施形態について説明する。
【００７５】
この実施形態の研削盤では、傾動アーム２８に蓄勢力Ｆ１，Ｆ２を付与するための第２バネ７２に、その蓄勢力Ｆ１，Ｆ２を調整するための荷重調節手段としての蓄勢力調整機構８２が設けられている。すなわち、図１４及び図１５に示すように、傾動アーム２８側にベアリング７５を介して回転可能に支持された第２係止ピン７４の先端には、嵌合軸部７４ａ及びネジ部７４ｂが形成されている。第２係止ピン７４の嵌合軸部７４ａには、係止部材８３が基端のリング部８３ａにおいて着脱可能に嵌着されている。そして、第２係止ピン７４のネジ部７４ｂにナット８４が螺合されることにより、係止部材８３が第２係止ピン７４に固定されている。
【００７６】
前記係止部材８３のリング部８３ａの外周には所定長さの係止片８３ｂが突設され、その係止片８３ｂの先端には第２バネ７２の下端を係止するための係止孔８３ｃが形成されている。そして、この実施形態では、図１５に二点鎖線で示すように、係止片８３ｂの長さが異なった複数種の係止部材８３が用意され、計測装置２５Ａ，２５Ｂにその係止部材８３のうちのひとつを選択して取り付けて、その係止孔８３ｃに第２バネ７２を係止させることにより、第２バネ７２の伸長度合が変化して、蓄勢力Ｆ１，Ｆ２が調整され、その結果、傾動アーム２８等の重量による荷重の軽減度合いが調節されるようになっている。
【００７７】
つまり、前記クランクピン２３ａの仕上げ研削作業中において、計測器４１のゲージ４６及び計測ピン４７がクランクピン２３ａに接触した状態で、クランクピン２３ａの外径が計測される際には、クランクピン２３ａの中心０２３を中心とする回転に伴って、計測器４１とクランクピン２３ａとの接触部に作用する荷重が、図１６に示すように変化する。すなわち、図１４に示すように、クランクピン２３ａの回転角が０度、９０度、１８０度、２７０度と変化すると、そのクランクピン２３ａの回転に伴って前記接触部に作用する慣性荷重が、図１６の特性曲線Ｃ１に示すように変化する。また、計測器４１等の重量により前記接触部に作用する接触圧は、図１６の特性曲線Ｃ２に示すように変化する。従って、クランクピン２３ａの外径計測時には、前記慣性荷重と接触圧との合計の荷重が、図１６の特性曲線Ｃ３に示すように大きく変化しながら前記接触部に作用することになる。一方、第２バネ７２により、傾動アーム２８に付与される蓄勢力Ｆ１，Ｆ２は図１６の特性曲線Ｃ４に示す通りであり、その特性曲線Ｃ４は前記特性曲線Ｃ３と逆の傾向を示す。
【００７８】
従って、前記傾動アーム２８に第２バネ７２の蓄勢力Ｆ１，Ｆ２を付与することによって、前記計測器４１とクランクピン２３ａとの接触部に作用する特性曲線Ｃ３の合計荷重及びその変動を緩和することができる。すなわち、クランクピン２３ａの回転角の変化に伴って、適切な特性曲線Ｃ４に示すようにバネ蓄勢力を調整することにより、前記特性曲線Ｃ３の合計荷重の変動が緩和されて、同図の特性曲線Ｃ５に示すように、前記接触部に作用する総合荷重の変動が抑制される。
【００７９】
ところで、図１４に示す前記クランクピン２３ａの回転半径Ｒ２、クランクピン２３ａの外形寸法Ｒ３、クランクピン２３ａの回転速度等が変更された場合には、前記接触部に作用する特性曲線Ｃ３の合計荷重も変化する。このため、その特性曲線Ｃ３の合計荷重の変化に応じて、第２バネ７２の蓄勢力Ｆ１，Ｆ２を調整して、前記特性曲線Ｃ５の総合荷重の変動を抑制する必要がある。この実施形態では、前記のように第２係止ピン７４に対して、係止片８３ｂの長さが異なった係止部材８３を交換することにより、第２バネ７２の蓄勢力Ｆ１，Ｆ２を変更することができる。このため、第２バネ７２を種類の異なったものと交換することなく、その第２バネ７２の蓄勢力Ｆ１，Ｆ２を簡単に調整することができる。
【００８０】
（第３の実施形態）
次に、図１７〜図２０に基づいて、この発明を具体化した研削盤の第３の実施形態について説明する。
【００８１】
この実施形態の研削盤では、計測装置２５Ａ，２５Ｂにおける傾動アーム２８が、リング部２８ａに形成された第１ストレート部２８ｂ１と、該ストレート部２８ｂ１に一体に連結され、かつ前記リング部２８ａと同心状で中心０１５，０２８を中心とする半径の円弧状を呈する円弧状部２８ｂ２と、該円弧状部２８ｂ２から屈曲するように一体形成された第２ストレート部２８ｂ３とにより構成されている。そして、この第２ストレート部２８ｂ３の先端に、前記第１実施形態と同様な計測器４１が傾動可能に支持されている。また、前記揺動リンク６０は、円弧状部２８ｂ２と対応する基端側の円弧状部６０ａと、前記第２ストレート部２８ｂ３と対応する先端側のストレート部６０ｂとによって構成されている。
【００８２】
一方、回転砥石１５Ａ，１５Ｂを覆うカバー１６Ａ，１６Ｂの近傍には別のカバー８５が設けられ、そのカバー８５により傾動アーム２８の基端側、及びその傾動アーム２８を傾動させるための位置切換機構３０等が加工室８９から遮蔽されている。図２０に示すように、カバー８５の前壁には、傾動アーム２８の円弧状部２８ｂ２及び揺動リンク６０の円弧状部６０ａの断面とほぼ同じ大きさの開口であって、円弧状部２８ｂ２及び円弧状部６０ａを、その周側部に接触しない程度の僅かな隙間をもって通過させるための窓孔８５ａ，８５ｂが形成されている。カバー８５の内部には、送風ファン８６が設けられている。そして、クランクピン２３ａの研削作業中に、この送風ファン８６によってカバー８５の内側から窓孔８５ａ，８５ｂに向かって送風されることにより、前記円弧状部２８ｂ２の周側部と窓孔８５ａの内側縁との間の僅かな隙間からカバー８５内にクーラントが侵入することを防止するようにしている。
【００８３】
よって、この第３実施形態においては、クランクピン２３ａの研削作業中に、傾動アーム２８の基端側及び位置切換機構３０がクーラントに晒されるおそれを防止することができる。すなわち、傾動アーム２８が傾動しても、窓孔８５ａ，８５ｂ内を円弧状部２８ｂ２，６０ａが進退するだけで、開口面方向への移動がないため、窓孔８５ａ，８５ｂを最小限の大きさにでき、窓孔８５ａ，８５ｂ隙間は僅かなまま変化せず、研削中のクーラント侵入を低減できる。
【００８４】
図１８及び図１９に示すように、支持ネジ８７及び傾動アーム２８の基端部に、それぞれ軸８０ａを介してブラケット８０が回転可能に支持されている。前記軸８０ａの両側にブラケット８０に一対の第２バネ７２が掛け止めされて、両ブラケット８０間に両第２バネ７２が張設されている。前記支持ネジ８７は研削盤の固定フレームの雌ネジ部８８に螺合しており、その雌ネジ部８８に対する支持ネジ８７の螺合位置を変更することにより、第２バネ７２のバネ力を調節できる。支持ネジ８７と雌ネジ部８８とにより荷重調節手段としての蓄勢力調節機構８０が構成されている。従って、この実施形態においては、第２バネ７２の蓄勢力Ｆ１，Ｆ２を調整して、図１６に示す前記特性曲線Ｃ５の変動を抑制することができる。
【００８５】
（第４の実施形態）
次に、この発明の第４の実施形態を図１３及び図２１〜図２３について説明する。
図１３に示す記憶部５０には、加工に供されるクランクシャフト２３の種類ごとに、そのクランクピン２３ａの径Ｒ３，クランクピン２３ａの回転半径Ｒ２等の属性データが記憶されている。また、記憶部５０には、図２３のフローチャートに示すプログラムが記憶されている。計測器４１，制御装置４９，記憶部５０は、ワーク種を判別するためのワーク種別判別手段を構成している。
【００８６】
そして、加工運転の開始時には、制御装置４９の作用によって前記プログラムが実行される。すなわち、加工運転の開始時には、図２３のステップＳ１において、加工に供されるクランクシャフト２３の属性データが記憶部５０の所定のエリアから読み出されて、同記憶部５０のワーキングエリアに設定される。そして、ステップＳ２において、クランクシャフト２３が両主軸装置１９Ａ，１９Ｂ間にセットされた状態で、図２１に示すように、１箇所のクランクピン２３ａが上死点位置に配置され、クランクアームが水平線ＨＲに対して直角をなすように配置される。
【００８７】
次いで、ステップＳ３において、位置切換機構３０のサーボモータ３４の駆動により、スライダー３７及び作動子３８が上方へ移動されて、計測器４１のゲージ４６ａがクランクピン２３ａに載せられ、計測ピン４７の動作による計測器４１からの出力によりピン径Ｒ３が検出される。この検出データは、記憶部５０の所定の領域に記憶される。次のステップＳ４においては、サーボモータ３４の駆動によりスライダー３７及び作動子３８が下方に移動され、このため、計測器４１が上昇し、ゲージ４６ａが上昇し始めると、計測ピン４７の位置が変化する。サーボモータ３４のエンコーダ３４ａからこのときの座標に対応する検出データが記憶部５０に記憶され、これに基づいて制御装置４９によりクランクピン２３ａの回転半径Ｒ２が割り出される。
【００８８】
そして、ステップＳ６において、記憶された属性データにおける前記ピン径Ｒ３の値と、計測されたピン径Ｒ３の値との一致，属性データにおける前記クランクピン２３ａの長さ回転半径Ｒ２の値と、計測されたクランクピン２３ａの回転半径の値Ｒ２との一致がそれぞれ確認されれば、正しい種類のクランクピン２３ａであるとして、ステップＳ６において、加工プログラムが読み出されて、加工が開始される。また、一致が確認されなければ、ステップＳ７において、アラームが発生され、クランクシャフト２３の払い出し等の別処理が行なわれる。
【００８９】
以上のようにして、計測器４１の動きを使ってクランクシャフト２３の種類を判別することができ、種類判別のための専用の装置が不要になる。
（変更例）
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００９０】
・  クランクピンシャフト２３以外もの、つまり、単純なシャフト状のものをワークとすること。
・  第１の実施形態において、第２バネ７２を省略してもよい。
【００９１】
・  本発明を一頭式の研削盤に具体化してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年9月14日(2010.9.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一軸線を中心に回転されるシャフト状のワークに回転砥石を接触させて研削を行うとともに、別の一軸線を中心に傾動される傾動アームの先端部に、前記ワークの外径を計測する計測手段を設けた研削盤において、
前記回転砥石の回転中心と前記傾動アームの傾動中心とを同一軸線上に配置し、前記計測手段を前記傾動アームの先端部に傾動アームの前記一軸線と平行な軸線を中心に回転可能に支持し、その計測手段の回転角度を調整するための調整手段を設けたことを特徴とする研削盤。
【請求項２】
ワークがクランクシャフトであって、回転砥石が往復動することで回転中のクランクシャフトのクランクピンを研削できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の研削盤。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記傾動アームの傾動角度を調節するための角度調節手段を設け、その角度調節手段によって傾動アームの傾動中心を中心とした前記計測手段の位置を調節できるように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の研削盤。
【請求項５】
前記角度調節手段は、傾動アームを一方の傾動方向に付勢する付勢手段と、前記傾動アームと接離する作動子を動作させて前記付勢手段の付勢力に抗して傾動アームを回転させる第１のモータとを備えたことを特徴とする請求項４に記載の研削盤。
【請求項６】
前記調整手段は、前記計測手段と一体に回転される被動レバーと、駆動手段によって回転される別の被動レバーと、それらの両被動レバー間を連結するリンクとを有することを特徴とする請求項１、２、４、５のうちいずれか一項に記載の研削盤。
【請求項７】
前記駆動手段は、第２のモータと、その第２のモータによって動作されるとともに、傾動アームの傾動中心を中心とした１つの円弧に沿う形状の円弧面が形成された作動子を有し、その円弧面が前記別の被動レバーに係合して同レバーを回転させることを特徴とする請求項６に記載の研削盤。
【請求項８】
前記計測手段を常には中立位置に保持するとともに、外力によって中立位置から回転されることを許容する保持手段を設けたことを特徴とする請求項１、２、４〜７のうちのいずれか一項に記載の研削盤。
【請求項９】
バネの力によって前記計測手段を中立位置に保持することを特徴とする請求項８に記載の研削盤。
【請求項１０】
前記計測手段がワークの外径を計測する位置にあるときに、傾動アーム及び計測手段の重量による荷重を軽減するための軽減手段を設けたことを特徴とする請求項１、２、４〜９のうちのいずれか一項に記載の研削盤。
【請求項１１】
前記軽減手段は、バネによって構成し、そのバネがデッドポイントを越えることにより、軽減手段が荷重の軽減状態になることを特徴とする請求項１０に記載の研削盤。
【請求項１２】
前記軽減手段による荷重の軽減度合いを調節するための荷重調節手段を設けたことを特徴とする請求項１０または１１に記載の研削盤。
【請求項１３】
前記傾動アームにその中心を中心とした円弧状部を設け、その円弧状部が装置カバーの孔に挿通されたことを特徴とする請求項１、２、４〜１２のうちのいずれか一項に記載の研削盤。
【請求項１４】
前記傾動アーム及びリンクにその中心を中心とした円弧状部を設け、それらの円弧状部が装置カバーの孔に挿通されたことを特徴とする請求項６に記載の研削盤。
【請求項１５】
前記計測手段を用いてワークの種類を判別するようにしたワーク種判別手段を設けたことを特徴とする請求項１、２、４〜１４のうちのいずれか一項に記載の研削盤。
【請求項１６】
前記ワーク種別判別手段は、前記計測手段によって検出されたピン径及びクランクピンの回転半径の各データと、予め記憶されたワーク種のデータとを照合することを特徴とする請求項１５に記載の研削盤。
【請求項１７】
研削盤の支持部に同研削盤の回転砥石の回転中心を中心に傾動可能に取り付けられる取付部を有する傾動アームと、その傾動アームの先端に前記回転中心と平行な別の回転中心を中心に回転可能に支持された計測器とを備え、その計測器によってクランクピンのピン径を計測するようにした計測装置。
【国際調査報告】
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